[發明專利]一種可拉伸柔性電路的制備方法

有效

• 申請號: 202011338655.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112509989B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 王飛;郭琪;蘭紅波;張廣明;馬圣旺;楊建軍;朱曉陽;彭子龍;郭鵬飛
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: H01L23/14
• 分類號: H01L23/14;H01L23/18;H01L23/24;H01L21/56
• 代理公司: 鄭州意創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41138
• 代理人: 張江森

本發明公開了一種可拉伸柔性電路的制備方法，包括：步驟1：根據柔性電路電路圖，確定剛性電子元件所處的平面位置；然后在對應的所述平面位置上打印顆粒增強型的基底，形成高剛性的區域；步驟2：待高剛性的區域打印完畢后，在其周圍打印可拉伸材料漿料，形成可拉伸基底，待所有基底打印結束后，加熱待其固化；步驟3：然后直接打印液態金屬作為連接電子元器件的導線，并放置剛性電子元件；步驟4：然后在其表面進行封裝層的打印，固化后形成柔性電路；該方法簡單高效穩定，所制備的柔性電路相比傳統可拉伸材料制備的電路，可拉伸性得到顯著提高。

技術領域

本發明涉及柔性電子技術領域，尤其涉及一種可拉伸柔性電路的制備方法。

背景技術

當前，柔性技術被視為下一代智能硬件的主流交互形態之一，柔性電子產業也正以指數級的規模快速增長。柔性電子設備的快速發展引起了人們對許多應用的極大興趣，如健康監控設備、感覺皮膚和可植入設備。并且由于柔性電路可彎曲可以拉伸，可以很好的適應人體皮膚與組織的拉伸與彎曲，因此柔性電路將在下一代的智能硬件的發展中扮演重要的角色。

傳統柔性可拉伸電路一般采用可拉伸材料作為基底，但作為實現電路功能的電子元器件是剛性體；當剛性體的電子元器件嵌入柔性材料內部形成柔性電路時，在其彎曲或受力拉伸時，會存在出變形特性不統一的問題，電子元器件并不伸長，但是柔性材料所構成的基底在受力拉伸時容易伸長，會造成在拉伸方向上，可拉伸材料脫離剛性的電子元件，在電路內部形成空洞，形成應力集中，產生裂紋，造成柔性電子斷裂失效，降低了柔性電子的拉伸特性。另外，傳統柔性電路的導線制備工藝復雜。現有技術解決上述問題通常采用貼附應力緩沖層，如發明專利“一種可拉伸柔性電子器件的制備方法及產品”(授權公告號CN105810598B)，提出在圖案化導電薄膜兩側面貼附上應力緩沖層，再將導電薄膜加工成所需的圖案或者電路，再在具有應力緩沖層的圖案化導電薄膜兩側封裝多層封裝基底，可改變多層封裝基底的粘度和楊氏模量，以梯度封裝的方式制備出可拉伸的柔性電子器件。有些學者利用機械切割的方法切割出所需要的圖案，再在圖案表面利用物理蒸鍍或者化學刻蝕的方法，覆上一層另外材料，用以實現應力緩沖層來實現多種材料變形能力的協調。

現有的柔性電路的制備方法，需要多種材料來實現基底，制備工藝復雜，通常是通過粘附或者是直接放置剛性模塊來實現應力緩沖，且導電線路一般是通過光刻、轉印或者是化學/物理鍍層的方式加工，普遍存在制備工藝繁多、復雜等問題。

因此亟需一種可以簡單高效制備穩定可拉伸的柔性電路的方法。

本背景技術所公開的上述信息僅僅用于增加對本申請背景技術的理解，因此，其可能包括不構成本領域普通技術人員已知的現有技術。

發明內容

針對背景技術中指出的問題，本發明提出一種可拉伸柔性電路的制備方法，該方法簡單高效穩定，所制備的柔性電路相比傳統可拉伸材料制備的電路，可拉伸性得到顯著提高。

為實現上述發明目的，本發明采用下述技術方案予以實現：

在本申請的一些實施例中，一種可拉伸柔性電路的制備方法，包括：步驟1：根據柔性電路電路圖，確定剛性電子元件所處的平面位置；然后在對應的所述平面位置上打印顆粒增強型的基底，形成高剛性的區域；步驟2：待高剛性的區域打印完畢后，在其周圍打印可拉伸材料漿料，形成可拉伸基底，待所有基底打印結束后，加熱待其固化；步驟3：然后直接打印液態金屬作為連接電子元器件的導線，并放置剛性電子元件；步驟4：然后在其表面進行封裝層的打印，固化后形成柔性電路。

在本申請的一些實施例中，所述步驟1還包括首先在加熱底板上放置打印底板，設置加熱底板的溫度為較低固化溫度,為40-60℃。再根據柔性電路電路圖，確定剛性的電子元件所處的平面位置。

在本申請的一些實施例中，所述顆粒增強型的基底中以三氧化二鋁或碳化硅為增強顆粒，聚二甲基硅氧烷為基底材料。